美国报告称，中国大学在全球芯片研究领域占据主导地位
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中国机构在发表论文和引用量排名前十中占据大多数席位，美国却没有上榜。

维多利亚·贝拉

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随着美国不断加强对华芯片出口限制，以遏制中国获取先进半导体，中国研究人员已加紧努力。

近年来，中国高校在芯片设计和制造领域的研究一直处于世界领先地位。这些高校正在进行大量可能影响下一代半导体技术的基础研究，使中国在芯片设计、制造和制造领域保持领先地位。

华盛顿乔治城大学新兴技术观察站 3 月份发布的一份报告显示，从 2018 年到 2023 年，十大英文芯片研究产出机构中有九个是中国机构。

中国有八所大学进入被引用次数最多的论文前十名，或者说进入该时期每年被引用次数最多的前 10%。

仅有两家其他国家的机构进入了这两个榜单：法国国家科学研究中心在发表论文总数方面排名第三，在引用次数方面排名第十；新加坡国立大学在研究引用次数方面排名第九。

美国是芯片设计和制造研究的第二大产出国，但该国没有任何机构进入发表文章总数或引用次数最多的前十名。

芯片研究是中美两国激烈竞争的领域，两国都试图在下一代半导体技术领域占据领先地位。

美国主导的制裁限制了中国获得高端芯片制造工具，阻碍了中国先进半导体的生产。但ETO报告的作者告诉《自然》杂志，美国可能无法通过出口管制来保持其竞争优势。

ETO 首席分析师扎卡里·阿诺德 (Zachary Arnold) 告诉该杂志，这项研究主要关注新兴芯片技术而非商业进步，对全球芯片研究的分析并未考虑内部行业研究或专利。

阿诺德表示，在芯片研究的增长领域——例如受神经元启发的计算架构或使用光而不是电子来承载信息的光学计算——中国在发表论文数量方面处于领先地位。

那么，中国哪些机构发表了最多的研究成果？中国制造先进芯片的幕后科学家又是谁？

中国科学院

该研究院总部位于北京，是世界上最大的研究机构，在中国各地设有研究所。

无论是 2018 年至 2023 年发表的论文总数还是发表的被引用次数最多的论文，该研究均位居 ETO 芯片设计和制造研究领域重量级人物榜单榜首。

中科院同期共发表芯片相关论文14300余篇，其中被引次数最多的论文超过3400篇。

该领域最热门的领域之一是神经形态计算，其旨在模仿人类大脑，并通过创造更具适应性和更高效的处理方式彻底改变芯片设计。

中国科学院在神经形态计算等领域的已发表研究方面位居 ETO 排名榜首。

在另一个领域，一个中国团队报告称，他们开发出了世界上第一款能够运行人工智能任务的碳基微芯片。他们在1月份发表在《科学进展》杂志上的论文指出，碳纳米管晶体管芯片不仅可以像大多数现代电子设备一样以1和0的形式处理数据，还可以以第三个值的形式处理数据。这种三元逻辑系统可以实现更快的计算速度和更低的能耗。

材料科学家、中科院院士彭练茂是这项研究的首席研究员，他探索碳基芯片技术已有二十多年。

中国科学院大学

国科大是隶属于中国科学院的北京公立大学，在ETO榜单中，其芯片设计与制造领域论文发表总数排名第二，论文数量接近7850篇。其高被引论文数量也排名第二，论文数量约为1750篇。

该大学还在神经形态计算和设备等研究领域位列 ETO 前十名。

2018 年，由来自中科院和科学院大学的研究人员组成的团队在同行评审期刊《化学学会评论》上发表了一篇关于应用于石墨烯材料的结构分析技术的论文，该论文在欧洲技术组织的芯片文章引用率排行榜上名列第四。

这篇论文的首席研究员是中国科学院大学材料科学与光电技术学院的谭平恒。谭的研究领域是半导体物理学，根据其研究团队的网站，他被分析平台科睿唯安（Clarivate）和学术出版商爱思唯尔（Elsevier）评为“高被引科学家”。

清华大学

清华大学位于北京，是中国顶尖的两所大学之一，在全球排名前 20 名。

该所发表了近 4,650 篇论文，在 ETO 芯片研究发表榜单中位居第五位，在被引用次数最多的文章榜单中位居第三位，发表了近 1,280 篇论文。

孙楠是一位半导体专家，在美国德克萨斯大学奥斯汀分校工作了十多年后，于 2020 年加入清华大学，参与研发了 50 多款尖端芯片。

这些芯片已应用于高速列车、电动汽车和电网等领域。

据清华报道，他还一直致力于解决制造问题，以便以前依赖进口的芯片能够在中国生产。

2023 年，由吴华强和高斌领导的清华大学团队推出了世界上第一个完全系统集成的忆阻器芯片。忆阻器是一种电阻器或电路元件，可以限制能量的流动并记住流过它的电流的最新值。

这种芯片能够进行基于改进的学习，无需外部存储源即可在芯片上进行学习，从而有助于减少训练人工神经网络所需的能量。

清华大学在深度学习和基于神经网络的研究领域 ETO 十大研究榜单中名列第四。

电子科技大学

电子科技大学位于中国西南地区的四川省成都市，由国家工业和信息化部主办。

它在 ETO 文章总数排行榜上排名第四，发表了近 5,240 篇论文。

去年，由电子科技大学和电信巨头华为技术有限公司共同设立的实验室负责人宁宁领导的电子科技大学团队表示，他们开发出了一种可以减少电子战接收机时间延迟的设备，从而使雷达信号检测速度更快。

电子科技大学科研人员在量子芯片研制方面也取得进展，首次利用普通半导体制造出量子光源。

量子计算芯片使用量子比特而不是传统计算芯片中使用的经典比特，可以比传统计算更快地解决复杂问题。

南京大学

南京大学是中国历史最悠久的大学之一，位于江苏省省会南京，在ETO芯片研究领域排名第六，同期发表了近4250篇论文。在被引用次数最多的论文榜单中，南京大学以930篇论文的发表量位居第四。

据 ETO 称，2018 年至 2023 年间发表的关于芯片设计和制造的被引用次数最多的论文（引用次数为 2,043 次）是由南京研究人员组成的团队撰写的，并于 2018 年发表在同行评审期刊《自然》上。

这篇关于铁磁性（一种某些材料（例如铁）之间强烈吸引的物理现象）的论文对自旋电子器件的开发具有重要意义。这些器件利用电子自旋而非电荷来存储数据，可以作为传统芯片的更高效替代品。

南京大学还位列欧洲贸易组织在量子计算和量子处理器领域发表研究成果排名前十的大学之列。

华中科技大学

华中科技大学位于湖北省武汉市，其论文发表量排名第八，同期论文发表量略高于3,660篇。其高被引论文数量排名第五，论文引用量约为890篇。

该校最新招募的人才之一是王焕宇，他曾于2021年至12月在苹果美国总部担任中央处理器（CPU）实施工程师。2023年，他回到母校华中科技大学，担任集成电路学院教授。

王先生帮助开发了苹果 Mac 电脑和 iPad 中使用的一些最新的片上系统处理器。

清华大学、北京大学等其他中国大学也设立了集成电路学院，培养下一代科技人才。

浙江大学

浙江省位于中国东部的省会杭州，在 ETO 的发表研究数量榜单中位居第九位，共发表论文约 3,580 篇；在被引用次数最多的文章数量榜单中位居第六位，共发表论文近 870 篇。

该大学在涉及光子学的两个研究领域也名列前茅。光子学是光学的一个分支，利用光子的能量用于各种应用。

光子芯片使用光或光子而不是电子来处理和传输信息，其传播速度更快，因此可以实现更高的数据传输速度。

据ETO称，光子学越来越多地用于处理器之间的高速网络和数据通信。

北京大学

北京大学是全球排名前20的大学之一，也是中国排名前2的大学之一，其论文总数在ETO榜单上位列第十，共发表了约3440篇论文。北京大学的论文被引次数排名第八，共被引810次。

今年 2 月，彭海林领导的北京大学团队宣布，他们自主研发的二维晶体管突破了芯片性能极限，在相同工作条件下，其性能优于英特尔、台积电和三星最先进的同类器件。

他们表示，他们的器件可以利用现有的加工技术制造，而且无需硅。这对中国来说至关重要，因为受美国主导的制裁影响，中国目前无法制造最先进的硅基晶体管。

同样在二月份，由北京研究人员领导的国际团队推出了一款100 千兆赫的全光芯片，该芯片利用光而不是电来同步处理器，这可能会解锁高速人工智能计算和下一代遥感技术。

据北京大学介绍，该论文的主要作者常林是北京大学电子学院的助理教授，因其在集成光子学领域的开创性工作而获得认可。他于2023年荣获IEEE光子学学会青年研究员奖，该奖项旨在表彰35岁以下科学家在该领域的杰出贡献，并在著名国际期刊上发表了30多篇论文。

注：本文仅代表作者个人观点

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